Experimentelle Entwicklung von Bondprozessen mit niedrigschmelzenden eutektischen Legierungen auf flexiblen Substraten mit niedriger Glasübergangstemperatur

Abstract

Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit besteht in der Grundlagenuntersuchung und Optimierung von eutektischen Bondprozessen (auch Anlegieren genannt) für die Befestigung von elektronischen Bauteilen auf flexiblen Substraten. In diesem Zusammenhang sind umfangreiche experimentelle Untersuchungen und zahlreiche Parametervariationen vorgesehen um möglichst stabile mechanische und elektrische Bondverbindung zwischen den Fügepartnern zu erreichen. Dafür werden Chips aus Silizium zunächst auf starren und dann auf flexiblen Substraten durch Anlegieren verbunden. Um eine zuverlässige Bondverbindung auf flexiblen Substraten mit niedrigen Glasübergangstemperaturen zu erzielen, werden die eutektischen Indium-Zinn- und Indium-Bismut-Legierungen zum Einsatz kommen. Die experimentelle Methodik basiert auf der Variation der Bondprozessparameter: Temperatur, Druck und Dauer um die Bondverbindung insbesondere hinsichtlich der mechanischen Stabilität zu optimieren. Hierbei wird diese durch die Scherfestigkeit beurteilt. Ferner wurde ebenfalls der elektrische Widerstand der Verbindung gemessen um die elektrische Eigenschaft der Verbindung zu bewerten.